用于SAR与通信一体化系统的滤波器组多载波波形

大量电子设备并存造成系统的频率、能量等资源日益紧张，因此共享资源的一体化系统日益受到关注。SAR与通信一体化技术，可应用于复杂战场环境下的空地联合作战，也可用于复杂城市环境中的车联网构建等。但不论是何种应用，一体化波形是实现多功能承载的关键，如何在有限系统资源上实现同时同频高分辨率成像与高速数字传输，是研究者共同关注的问题。

图1 SAR与通信一体化机载应用场景

图2 SAR与通信一体化车载应用场景

目前得到广泛研究的OFDM一体化波形，其子载波旁瓣较高、子载波间干扰严重，但为防止多径干扰而设置的循环前缀(CP)会造成SAR图像中的虚假目标、降低信号使用效率，使其一体化性能受到严重限制。多载波滤波器组(FBMC)是5G通信的备选波形之一（如图3），通过精心设计的滤波器组对子载波整形，使其子载波旁瓣极低（如图4），从而减轻了子载波之间的干扰，避免了CP的使用，在SAR与通信一体化中有更优秀的表现。

图3 多载波滤波器组波形调制与解调示意图

图4 FBMC与OFDM子载波对比

图5和图6分别为一体化系统的场景成像和通信传输结果。可以看到，由于一体化平台与目标的相对运动以及复杂的目标作用，一体化回波中引入了丰富的多普勒和多径效应，使得一体化波形的正交性被破坏，从而导致在成像时产生模糊能量，通信误码率提高。利用FBMC波形实现SAR与通信一体化，可以减轻多普勒和多径效应对波形的影响，保证子载波间的正交性，从而提升成像和通信性能。

图5 一体化系统场景成像结果对比

图6 一体化系统通信传输结果对比

目前该工作已发表在《雷达学报》2018年第5期“用于SAR与通信一体化系统的滤波器组多载波波形”（朱柯弘, 王杰, 梁兴东, 吴一戎）。

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